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2020 年度 実施状況報告書

ヒッグス粒子で探る新しい物理

研究課題

研究課題/領域番号 17K05415
研究機関島根大学

研究代表者

波場 直之  島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (00293803)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワードヒッグス / レプトンフレーバー / ニュートリノ / 異常磁気能率
研究実績の概要

レプトンフレーバーに依存するU(1)対称性を課し、荷電レプトンの各世代に結合するヒッグス2重項を3個導入することによって、荷電レプトンの質量階層性を説明できる模型を提唱した。このU(1)対称性を電荷+1だけソフトに破ることにより、ヒッグスの真空期待値に階層性が生じ、荷電レプトンの質量階層性が自然に説明できる。この模型では、電子とμ粒子に結合するヒッグス粒子が異なるため、別々のヒッグス粒子が電子とμ粒子の異常磁気能率へ寄与する。この模型では、μ粒子の異常磁気能率実験の標準模型からのずれを2σで説明できるが、電子の磁気磁気能率実験の標準模型からのずれは2σで説明できないことを示した。
また、「neutrinophilic Higgs + seesaw model」と呼ばれる、右巻きニュートリノが、微小な真空期待値を持つ新たなヒッグス場とのみ結合し、かつマヨラナ質量も持つ模型を調査した。そして、この模型における荷電レプトン・フレーバーを破る過程の予言を行なった。具体的には、μ→eγ過程の現在の実験的制限に抵触しないパラメータ領域を特定した上で、同領域でのμ→3e, μ+Al→e+Al, μ+Ti→e+Ti, Z→eμ, Z→eτ, Z→μτ, h→eτ, h→μτ過程の予言を行い、これらの過程の将来の観測可能性を議論した。
さらに、くりこみ可能なGUTのヒッグス表現に関して、最小限、あるいは、準最小限の場合を系統的に調査することで、高エネルギーにおけるYukawa相互作用の研究をおこなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画していた研究に加え、ヒッグス粒子から探るBSMの研究として、新たに、μや電子の異常磁気能率の実験結果を説明する新しいヒッグスを導入した機構も調査できたため。

今後の研究の推進方策

さらに、ヒッグスに注目したBSM探求の研究をすすめる。

次年度使用額が生じた理由

研究打ち合わせが延期になったため次年度使用額が生じた。解析の問題点を早急に解決するために、研究員を雇用して、研究を遂行し新しい成果を出す。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] アラバマ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      アラバマ大学
  • [雑誌論文] Renormalizable SO (10) grand unified theory with suppressed dimension-5 proton decays2020

    • 著者名/発表者名
      Haba Naoyuki、Mimura Yukihiro、Yamada Toshifumi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 ページ: 023B01_1-28

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa186

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Charged lepton flavor violating processes in neutrinophilic Higgs + seesaw model2020

    • 著者名/発表者名
      Haba Naoyuki、Omija Tsuneharu、Yamada Toshifumi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 ページ: 073B08_1-22

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa089

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhanced $\Gamma(p\to K^0\mu^+)/\Gamma(p\to K^+\bar{\nu}_\mu)$ as a signature of minimal renormalizable SUSY SO (10) GUT2020

    • 著者名/発表者名
      Haba Naoyuki、Mimura Yukihiro、Yamada Toshifumi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 ページ: 093B01_1-20

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa097

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Muon and electron g-2 and the origin of the fermion mass hierarchy2020

    • 著者名/発表者名
      Haba Naoyuki、Shimizu Yasuhiro、Yamada Toshifumi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 ページ: 093B05_1-8

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa098

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Lepton flavor violation in renormalizable SUSY SO(10) GUT2021

    • 著者名/発表者名
      波場直之, 清水康弘, 山田敏史
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
  • [学会発表] Pseudo-Dirac Neutrinos at the LHC2021

    • 著者名/発表者名
      山田敏史, 波場直之, 萩原薫, Ya-Juan Zheng
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
  • [学会発表] Neutrinophilic Higgs+Seesaw modelにおける, Charged Lepton Flavor Violating processes の将来的な観測可能性2020

    • 著者名/発表者名
      大見謝恒春, 波場直之, 山田敏史
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [学会発表] Reconsider anarchy of O(1) coefficients in Quark/Lepton Mass Matrices2020

    • 著者名/発表者名
      波場直之, 清水康弘, 山田敏史
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [学会発表] Reconsider fermion mass anarchy in SU(5) GUT2020

    • 著者名/発表者名
      波場直之, 清水康弘, 山田敏史
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [学会発表] Muon and Electron g - 2 and charged lepton mass Hierarchy2020

    • 著者名/発表者名
      波場直之, 清水康弘, 山田敏史
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [学会発表] Compactification scale and the mass of vector-like fermions from the gauge-Higgs conditions2020

    • 著者名/発表者名
      山田敏史, 波場直之, 岡田宣親
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [学会発表] Gravitational waves from a phase transition in the minimal SUSY U(1)B-L model2020

    • 著者名/発表者名
      山田敏史, 波場直之
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [学会発表] θ23 octant measurement in 3+1 neutrino oscillations in T2HKK2020

    • 著者名/発表者名
      山田敏史, 波場直之, 御村幸宏
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [備考] ヒッグス粒子で探る新しい物理

    • URL

      http://www.phys.shimane-u.ac.jp/haba_lab/kenkyuuhi07.html

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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